Стабилизатор напряжения постоянного тока

Стабилизатор напряжения постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В .11. Тихонов, А. С . Христианов, И.А. Баукин---... и С.В. Никулин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТАБ1".Л11ЗАТОР НАПРЯБЕН1Ж ПОСТОПННОГО ТОКА

1S

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам электропитания, и может быть использовано в радиотехнической аппаратуре, в частности для электропитания элементов вь»числительных машин, счетнорешающих устройств, микроэлектронной аппаратуры, а также другой аппаратуры народного хозяйства.

Известен стабилизатор »»апряжения постоянного тока с регулированием по цепи переменного тока, содержащий два разных по параметрам силовых трехфазных трансформатора, мощность каждого из которых равна выходной мощности стабилизатора, два выпрямителя, регулирующий элемент и усилитель постоянного тока со схемой сравнения (13 .

Недостатком этого устройства является применение силового трансформатора для гальванической развязки нагрузки от источника энергии, низкие энергетические и массо-габаритные характеристики.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство,содержащее трехфазный трансформатор, начала первичных обмоток которого подключены к входным выводам, а концы к соответствующим выходам регулирующего элемента, состоящего из коммутирующего диопного моста и подключенного к. его диагонали транзистора, вторичные обмотки трехфазного трансформатора через вь»прЖитель с фильтром подключены к выходным вь»водам. Иэмерительньп» элемент подключен к выходньп» выводам. К входу регулирующего элемента подключен выход выпрямителя, входом соединенньп» с вторичной обмоткой согласующего трансформатора (2).

Недостатками такой схемы являются низкие энергетические характеристики, сложная схема управления и наличие высокочастотных помех.

894 4 форматор< в и 2 с тр< уг оль1п<ка и

3 9<15 (!елыО нэ Обрс те!1ИЯ Я!зля < т< и улуч шение энергетич неких хар lK1ерпстик и упрощение схемьi управ, пения.

Поставленная цель достигается введением в схему дополнительного идентичного трехфазно1 о трансформатора, при этом одноименн1»е ио фазе первичные обмотки обоих трансформаторов соединены встречно-последовательно и между фазами н треугольник, причем начала обмоток подкгппчены к входным ныводагл, а концы соответствующих обмоток обоих трансформаторон соединены между собой, вторичные обмотки трансформаторов соединены согласно-последовательно и н треугольник, а точки последовательного соединения одноименных обмоток подключены к выпрямителю.

Еа фиг.! приведена схема стабилизатора напряжения постоянного тока! на фиг.2 — векторные диаграммы перехода соединения первичных обмоток с треугольника в звезду и изменение напряжения на вторичных обмотках трансформаторов.

Стабилизатор содержит два идентичных трехфазных трансформатора 1 и 2, начала первичных обмоток которых подключены к питающей сети, а концы к регулирующему элементу 3, состоящему из коммутирующего диодного моста и подключенного к его диагонали транзистора, выполняющего роль нелинейного сопротивления. Вторичные обмотки трансформаторов 1 и 2 соединены согласно-последовательно и в треугольник, а точки последовательного соединения одноименных обмоток подключены к выпрямителю с фильтром

4. К выходу выпрямителя 4 подключена цепь обратной связи 5, состоящая из измерительного элемента 6 и усилителя 7. выход которого подключен к входу регулирующего элемента 3.

Трансформаторы и 2 имеют одинаковые параметры, а мощность каждого трансформатора равна половине выходной мощности стабилизатора.

Первичные обмотки трансформаторов

I и 2 рассчитываются на половину питающего напряжения сети — 0,5 U g, а напряжения вторичных обмоток имеют значения, раннь1е половине выходного напряжения — О, 5 U g, Принцип регулирования выходного напряжения основан на бесконтактном изменении регулирующим элементом 3 соединения первичных обмоток транс15

55 звезду или с эве зды в треугольник (111иг. 2) .

Стабилизатор напряжслия постоянного тока работа ет спсдую1 п<м образом, При подаче на в ход стабилизатора питаюг1его напряже11ия к первичным обмоткам каждого трансформатора u

2 прикладывается напряжение, равное

U»p = U < — — 0,5 I, поскольку одноименные первичние обмотки трансформаторон 1 и 2 соединены встречнопоследовательно, а между фазами в треугольник. Суммарное напряжение Uy

I поступает на выпрямитель 4. В этом режиме регулирующий элемент 3 закрыт, а напряжение IJ предстанляет собой сумму значений напряжений разноименных вторичных обмоток, например, Lydia lg< g+II>В,,1фиг. 2) . При этом кривые напряжения вторичных обмоток сдвинуты относительно друг друга на угол 2Л/3, что обуславливает снижение н Ъ 3 раз су<1марного напряжения 0 относительно номинального значения.

Под ноздейстнием цепи обратной связи регулирующий1 элемент 3 открывается и соединение первичных обмоток переходит с треугольника в звезду. В этом режиме кривые напряжения вторичных обмоток совладают по фазе, а их суммарное напряжение, поступающее на выпрямитель 4, возрастает до номинального значения. Выпрямленное напряжение на выходе стабилизатора также возрастает до номинального значения.

При увеличении выходного иапряжения более номинального значения сигнал ошибки, вырабатываемый в измерительном элементе 7, усиливается усилителем постоянного тока 6 и в противофазе поступает на вход регулирующего элемента 3. Ь результате че— го регулирующий элемент 3 начнет закрываться и напряжение на выходе с табилизатора уменьшится до номинальног о з нач ения.

При уменьшении выходного напряжения стабилизатора ниже номинального произойдет обратный процесс. Б результате на выходе стабилизатора поддерживается постоянное напряжение с заданной точностью.

Использование изобретения позволяет уменьшить потери, мощности на ре° гулирующем элементе по сравнению

9< . 5604

4-t с. известнымп í 1,4-1,5 раза или увеличить КПЯ H". 7-102.

При неизменном токе нагрузки выходное напряжение стабилизатора без увеличения мощности регулирующего элемента может увеличиваться в 1,7 раза, формула изобретения

Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий трехфазы,iA трансформатор, начала первичных обмоток которого подключены к входным выводам, а концы к соответствую им входам регулирующего элемента, состоящего из коммутирующего диодного моста и подключенного к его диагонали транзистора, начала вторичных обмоток трехфазного трансформатора через выпрямитель с фильтром подключены к выходным выводам, к а которым также подключена цепь обратной связи, состоящая из измерительного элемента и усилителя, выход которого подключен к входу регулирующего транзистора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучш ния энергетических характеристик и упрощения схемы управления, в стабилизатор введен дополнительный идентичный трехфазный трансформатор, при этом одноименные по фазе первичные обмотки обоих трансформаторов соединены встречно-последовательно и между фазами в треугольник, причем начала обмоток подключены к входным выводам, а концы соответствующих обмоток обоих трансформаторов соединены между собой, вторичные обмотки трансформаторов соединены согласнопоследовательно и в треугольник, а точки соединения одноименных обмоток подключены к выпрямителю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 546865, кл. G 05 F 1/46, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

1 - 305465, кл. G 05 F 1/10, 1969.

905004

Составитель С. Чернышева

Редактор Л. Повхан Техред Л.Пекарь Корректор И. Демчик

Заказ 364/64

Тираж 907 Подписное

ВНИ1ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

9 с